浮选（选矿）风机基础知识与C150-1.35型鼓风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选鼓风机、选矿风机、C150-1.35、风机型号解析、风机配件、风机修理、多级离心鼓风机

引言

在矿物加工领域的浮选工艺中，鼓风机是不可或缺的核心设备之一。其核心作用在于向浮选槽中提供充足、稳定且具有一定压力的空气，这些空气被分散成微细气泡，携带目的矿物颗粒上浮，从而实现矿物与脉石的有效分离。浮选工艺对风机的风量稳定性、压力适应性及运行可靠性要求极高。作为一名风机技术专业人员，深入理解浮选风机的原理、型号含义、关键配件及维护修理要点，对于保障选矿厂稳定高效生产至关重要。本文将围绕浮选工艺需求，重点解析一款典型的浮选鼓风机型号——C150-1.35，并详细阐述其配件构成与修理维护策略。

第一章 浮选工艺对风机的要求及风机基本工作原理

1.1 浮选工艺简介与用风特点

浮选是一种物理化学选矿方法，通过向矿浆中充入空气并利用矿物表面物理化学性质的差异，使目的矿物选择性附着于气泡上，形成矿化泡沫层，从而被刮出回收。在这一过程中，鼓风机提供的空气需要满足以下关键要求：

足够的流量（风量）：风量直接决定了单位时间内能产生的气泡数量，影响浮选速度和处理能力。风量不足会导致气泡量少，回收率下降；风量过大则可能造成液面翻花，精矿品位降低。风量通常以立方米每分钟（m³/min）为单位。 稳定的压力：风机出口需要克服浮选槽液位深度、管道阻力、充气装置（如叶轮定子组、陶瓷扩散器等）的阻力，将空气有效压入矿浆底部。压力必须稳定，以确保气泡均匀分布和矿浆搅拌效果。压力单位常用千帕（kPa）或大气压（atm）。 洁净的空气：空气中若含有油分、水分或固体颗粒，会污染矿浆，影响药剂效果，甚至堵塞充气元件。因此，进风口常需配备过滤装置。 连续可靠的运行：浮选是连续生产过程，风机一旦故障，将导致整条生产线停产，造成巨大经济损失。因此，风机的可靠性是首要考量因素。

1.2 离心式鼓风机工作原理

C系列风机属于多级离心式鼓风机，其工作原理基于动能转化为势能。具体过程如下：

吸气与加速：空气通过进风口和进气室进入高速旋转的叶轮。在叶轮叶片的作用下，气体随叶轮高速旋转，获得巨大的动能（速度能）。 扩压与升压：高速气体离开叶轮后，进入截面积逐渐扩大的扩压器。根据流体力学中的连续性方程和伯努利方程，流速降低，气体的部分动能转化为压力能（势能），压力得到第一次提升。 多级压缩：单级叶轮和扩压器提供的压力有限。为了达到浮选工艺所需的较高压力，将多个“叶轮+扩压器”单元串联起来，组成多级结构。气体从第一级流出后，进入第二级入口，再次被加速和扩压，压力逐级累加。C150-1.35风机即采用此种多级压缩方式。 汇集与排出：经过最后一级压缩的气体，汇集到蜗壳（涡室）中，进一步将剩余的速度能转化为压力能，最后通过出风口以稳定的压力和流量输送至浮选槽。

其理论压力提升遵循欧拉涡轮机方程的基本原理，即风机产生的理论压头与叶轮的圆周速度的平方成正比。实际压力还会受到气体密度、流量、效率等多种因素影响。

第二章 C150-1.35型鼓风机型号深度解析

参考提供的范例“C300-1.14/0.987”，我们可以对“C150-1.35”这一型号进行详细的解读。

2.1 型号组成部分分解

“C150”：
“C”：代表风机系列。在此处，明确指代多级离心鼓风机（Multi-stage Centrifugal Blower）的C系列。该系列风机通常具有结构紧凑、效率较高、运行平稳、噪音相对较低等特点，非常适合浮选等工业流程的连续供风。 “150”：代表风机在特定进口条件（通常指标准进气状态：压力为1个标准大气压，温度为20摄氏度，相对湿度50%）下的额定流量（风量），单位为立方米每分钟（m³/min）。因此，“150”表示该风机的设计额定流量为每分钟150立方米。这是选型时最关键参数之一，需根据浮选槽的总容积、充气量要求、浮选时间等工艺计算确定。
“-1.35”：
这个部分定义了风机的压力参数。 “-”：是分隔符，连接流量代号和压力代号。 “1.35”：根据范例解析，此处的“1.35”指的是风机的出口绝对压力，单位为标准大气压（atm）。绝对压力等于表压（设备压力表显示值）加上当地大气压。1标准大气压约等于101.325 kPa。因此，出口绝对压力为1.35 atm，换算成常用表压约为：出口表压 = (1.35 - 1) × 101.325 kPa ≈ 35.46 kPa。这表明该风机能够提供约35.5千帕的出口压力。 关于进风口压力：在型号“C150-1.35”中，没有出现范例中“/0.987”的部分。根据范例说明“如果没有’/’就表示进风口压力是1个大气压”，这意味着C150-1.35风机的设计进风口压力为1个标准大气压（绝对压力）。这是一种常见的设计假设，即风机从标准大气环境下直接吸气。

2.2 型号综合含义与应用场景

综合以上解析，C150-1.35型多级离心鼓风机的含义是：
这是一款C系列多级离心鼓风机，在设计进气条件为1个标准大气压时，能够提供额定流量为150立方米每分钟，出口绝对压力为1.35个大气压（约合表压35.5千帕）的洁净空气。

应用场景分析：
该风机的流量（150 m³/min）和压力（1.35 atm）规格，表明它适用于中等规模的浮选厂或作为大型浮选厂的系列单元。其提供的压力足以克服中型浮选槽（液位深度约3-4米）以及相应管道和充气器的阻力。选矿工程师在选择时，需要确保所有浮选槽所需的总气量小于等于150 m³/min，并且工艺计算所需的最大压力低于35.5 kPa，并留有适当余量。

第三章 C150-1.35型鼓风机关键配件解析

风机的可靠运行离不开各个配件的协同工作。了解关键配件的功能、材质和常见问题，是进行预防性维护和故障修理的基础。以下针对C150-1.35型号机的核心配件进行说明。

3.1 转动总成核心部件

主轴：
功能：传递电机扭矩，支撑并带动所有叶轮高速旋转。是风机最核心的受力部件。 要求与材质：必须具有极高的强度、刚度和韧性，以承受扭矩、离心力和可能的不平衡力。通常采用优质合金钢（如40Cr、42CrMo）经锻造、粗加工、调质热处理、精加工、动平衡校正等多道工序制成。 常见问题：疲劳裂纹、轴颈磨损、弯曲变形、键槽损坏。
叶轮：
功能：将主轴的机械能传递给气体，使其加速获得动能。叶轮的几何形状和尺寸直接决定风机的流量和压头。 要求与材质：由于高速旋转，需具备极高的强度以抵抗离心应力；同时要求空气动力学效率高。根据输送介质（空气）特性和压力需求，常采用铝合金、不锈钢或高强度合金钢制造。叶片形式多为后向式，利于提高效率和稳定性。 常见问题：叶片磨损（特别是进口处）、积垢（影响动平衡）、裂纹、腐蚀。
轴承与润滑系统：
功能：支撑主轴，保证其灵活、平稳、精确地旋转。润滑系统则减少摩擦、带走热量、防止腐蚀。 要求：C系列多级风机通常采用高精度滚动轴承（如SKF、FAG品牌），包括径向轴承和止推轴承。润滑方式可能是油脂润滑或稀油强制润滑。润滑油站包括油泵、冷却器、过滤器、油箱等。 常见问题：轴承过热、振动噪声增大、保持架损坏、滚道剥落；润滑油脂变质、油压不足、油温过高、油品污染。

3.2 静止部件与密封系统

机壳（气缸）：
功能：容纳转子总成，形成气体流道（包括进气室、扩压器、蜗壳），承受内部压力。 要求与材质：具有足够的强度和刚度，通常采用铸铁（HT250）或铸钢件分段铸造后螺栓连接，结合面有密封要求。 常见问题：裂纹、结合面泄漏、内部锈蚀。
扩压器：
功能：将气体从叶轮流出后的动能转化为压力能。其通道面积逐渐扩大，是提高压力的关键静止元件。 要求与材质：通常与机壳一体铸出或作为单独部件安装于机壳内。流道型线要求光洁。 常见问题：积垢、磨损、腐蚀。
密封装置：
功能：防止气体在轴端泄漏（***轴封***）以及防止级间窜气（级间密封）。对于输送空气的风机，密封主要目的是减少效率损失，而非安全防护。 类型：常用迷宫密封（非接触式），利用一系列节流齿隙与轴形成曲折通道产生节流效应来密封。材质可为铜合金、铝合金或工程塑料。 常见问题：磨损、间隙过大导致内泄漏增加，效率下降。

3.3 辅助系统

联轴器：
功能：连接电机轴与风机主轴，传递动力，补偿少量对中误差。 类型：常用膜片式联轴器，具有免维护、补偿能力强、传动效率高的优点。 常见问题：膜片疲劳断裂、螺栓松动、对中不良导致早期损坏。
底座与对中：
功能：支撑风机和电机，并通过垫铁调整确保风机与电机轴心线对中。 要求：基础必须牢固，对中精度要求高（通常要求径向和端面偏差在0.05mm以内），以减少振动。
进出口消音器与过滤器：
功能：消音器降低进排气噪声；过滤器防止灰尘等杂质进入风机，磨损内部元件。 常见问题：消音器堵塞导致压损增大；过滤器堵塞导致吸气不足，流量下降。

第四章 C150-1.35型鼓风机的修理与维护

风机的修理维护遵循“预防为主，修理为辅”的原则。根据修理规模和时机，可分为日常维护、定期小修、项修和大修。

4.1 日常维护与定期检查

这是预防故障的第一道防线，由操作人员和点检员执行。

运行监控：每小时记录轴承温度、油压油温、风压风量、电机电流、振动值等参数，发现异常及时分析。 听音检查：用听棒监听轴承、齿轮（若有）运行声音，判断是否有异响。 泄漏检查：检查机壳结合面、***轴封***、油管接头有无泄漏。 定期润滑：按规程定期补充或更换润滑脂/润滑油。 清洁：保持设备及周围环境清洁，定期清理进风口过滤器。

4.2 常见故障分析与处理（小修与项修）

当监控参数异常或出现特定现象时，需停机检查并针对性修理。

风机振动超标：
原因：转子动平衡破坏（叶轮积垢、磨损、零件脱落）；对中不良；基础松动；轴承损坏；地脚螺栓松动。 处理：检查并紧固地脚螺栓；重新校正对中；检查轴承，必要时更换；对转子进行现场动平衡或送修。
轴承温度过高：
原因：润滑不良（油量不足、油质差、油路堵塞）；轴承安装不当或损坏；冷却效果差（冷却水断流、冷却器堵塞）；对中不良导致附加载荷。 处理：检查润滑系统，换油/脂；检查冷却系统；检查对中情况；若轴承损坏则更换。
风量或压力不足：
原因：进风口过滤器堵塞；密封间隙过大，内泄漏严重；转速未达到额定值（如皮带打滑）；叶轮磨损严重；电机故障。 处理：清洗或更换过滤器；检查调整或更换密封；检查皮带张紧度或电机；检查叶轮状况。
异常声响：
原因：轴承损坏（连续嘶嘶声、嘎吱声、冲击声）；转子与静止件摩擦（刮擦声）；喘振（周期性剧烈波动和吼叫声）。 处理：针对轴承问题更换轴承；检查摩擦痕迹并调整间隙；针对喘振，检查工况点是否落入喘振区，需立即开大出口阀门或降低转速，使工况点回到稳定工作区。

4.3 风机大修流程与要点

当风机运行时间达到规定周期（如24000小时），或出现严重故障无法通过项修解决时，需进行全面解体大修。

大修前准备：制定详细方案，备齐备件（轴承、密封、O型圈等）、工具（拉马、液压工具、力矩扳手等）、起重设备。办理停电、挂牌等安全手续。 解体与清洗：
依次拆除联轴器护罩、联轴器、进出口管路、辅助管线、仪表。 松开中分面螺栓，吊开上机壳。 吊出转子总成，置于专用支架上。 对所有零件进行彻底清洗，去除油污、积垢。
检查与测量：
转子：进行无损探伤（如磁粉探伤）检查主轴和叶轮有无裂纹。检查轴颈、叶轮口环等部位的尺寸和形位公差（如圆度、圆柱度）。必要时送专业厂家进行动平衡校正。 静止部件：检查机壳中分面有无泄漏痕迹，检查扩压器、回流器等流道有无腐蚀、裂纹。测量各级密封间隙，与标准值对比。 轴承：检查轴承游隙、滚道、滚动体、保持架状态，坚决更换有缺陷的轴承。 密封件：所有O型圈、石墨环等一次性密封件必须更换。
修理与更换：
对磨损的轴颈可采用镀铬、热喷涂等工艺修复。 更换所有损坏或超标（如间隙过大）的零件，特别是轴承、密封、易损件。 对机壳结合面进行清理，必要时研刮以确保密封。
回装与调试：
按解体的逆顺序回装。确保各级叶轮、扩压器、密封的位置正确。 安装轴承时采用热装法（油浴加热），严禁直接敲击。 合上机壳，按规定力矩和顺序紧固中分面螺栓。 重新校正风机与电机的高精度对中。 恢复所有管路和仪表。 手动盘车，确认转动灵活无卡涩。 加注合格的润滑油/脂。 点动试车，确认转向正确。然后空载运行，逐步检查振动、温度、噪声等。正常后加载至额定工况进行性能测试。

结论

C150-1.35型多级离心鼓风机作为浮选工艺的关键设备，其型号精准地定义了其核心性能参数：C系列、150 m³/min的流量、1.35 atm的出口压力（进气压为1 atm）。深入理解其型号含义、各配件功能以及科学的维护修理流程，是保障其长期稳定运行、为浮选生产提供可靠气源的基础。坚持预防性维护，及时发现并处理小故障，按周期执行规范的大修，不仅能有效避免非计划停机带来的损失，还能显著延长风机的使用寿命，最终为选矿厂创造最大的经济效益。作为风机技术人员，应不断深化对设备原理和结构的认知，提升故障诊断与处理能力，为生产的平稳顺行保驾护航。

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